Note : Les descriptions sont présentées dans la langue officielle dans laquelle elles ont été soumises.
CA 02862849 2014-09-10
Dispositif et procédé de sécurité pour installation électrique
La présente invention concerne un dispositif de sécurité pour installation
électrique
apte à être branché entre un dispositif disjoncteur et une installation
électrique alimentée
par un réseau électrique fournissant du courant triphasé ayant une première
fréquence
associée, au moyen d'une ligne d'acheminement de courant électrique comportant
trois
conducteurs de phase, un conducteur neutre et un conducteur de protection, le
dispositif
permettant de vérifier au moins une condition de sécurité électrique suite à
une coupure
d'alimentation électrique de l'installation électrique par le dispositif
disjoncteur. La
présente invention concerne également un procédé de vérification de sécurité
associé.
L'invention se situe dans le domaine de la distribution d'énergie électrique à
des
installations électriques industrielles consommatrices de forte puissance.
De manière connue, les installations électriques industrielles de forte
puissance
sont alimentées par un fournisseur d'énergie électrique, via un réseau de
distribution
d'énergie électrique.
Afin de protéger les diverses installations électriques d'un système
électrique, il est
connu de placer des dispositifs de sécurité, tels de disjoncteurs, sur les
lignes
d'alimentation des diverses installations électriques, permettant de couper
une
alimentation en énergie électrique en cas de surintensité ou d'incident, de
manière à
éviter d'endommager les installations électriques d'un tel système.
En cas de survenue d'incident, par exemple de surintensité, un opérateur de
maintenance intervient pour réparer ou remplacer un équipement défectueux qui
est la
source de l'incident, pour ensuite remettre en fonctionnement le système
électrique.
L'opération de remise en fonctionnement s'accompagne de la fermeture du ou
des
disjoncteurs, ce qui permet la réalimentation des installations en énergie
électrique. Il
existe un risque de sécurité pour un opérateur de maintenance effectuant cette
opération
de remise en fonctionnement, notamment dans le cas des installations de
puissance, car
il existe un risque d'existence d'un court-circuit en aval du disjoncteur, ce
qui peut
provoquer des effets risquant de blesser l'opérateur.
Divers systèmes ont été proposés pour détecter une éventuelle présence de
court-
circuit afin d'augmenter la sécurité pour des opérateurs de maintenance.
Outre la présence d'un court-circuit, il est également possible que le système
électrique à remettre en fonction comporte une tension résiduelle provenant
d'une source
située en aval du disjoncteur, ce qui met également un opérateur de
maintenance en
danger et risque d'endommager divers composants de l'installation.
Par exemple, lorsqu'un système de distribution d'électricité comportant
plusieurs
installations électriques est alimenté par un courant électrique triphasé, à
690V et ayant
2
une fréquence de 50Hz, une tension résiduelle supérieure à 50V et inférieure
ou égale à
690V peut être présente.
Le document US6034447 décrit un circuit permettant de tester la présence de
court-circuit, mais ne s'applique pas dans le cas d'une fourniture de courant
électrique par
un réseau de distribution triphasé, comportant trois conducteurs de phase, un
conducteur
neutre et un conducteur de protection, mais seulement dans le cas d'un réseau
de
distribution monophasé. De plus, le circuit proposé dans ce document nécessite
un
interrupteur coûteux, dans la mesure où il doit pouvoir supporter toutes les
surtensions
possibles.
Il existe un besoin d'améliorer les systèmes de sécurité avant remise en
fonction
d'un système de distribution électrique, postérieurement à une disjonction, en
termes de
coûts, d'efficacité et de sécurité.
A cet effet, l'invention propose, selon un premier aspect, un dispositif de
sécurité
apte à être branché entre un dispositif disjoncteur et une installation
électrique alimentée
par un réseau électrique fournissant du courant triphasé ayant une première
fréquence
associée, au moyen d'une ligne d'acheminement de courant électrique comportant
trois
conducteurs de phase, un conducteur neutre et un conducteur de protection. Le
dispositif
permet de vérifier au moins une condition de sécurité électrique suite à une
coupure
d'alimentation électrique de l'installation électrique par le dispositif
disjoncteur. Le
dispositif comporte des moyens de vérification de présence d'une tension
résiduelle
supérieure à un seuil de sécurité prédéterminé sur au moins un des conducteurs
et des
moyens de vérification d'isolement, aptes à vérifier l'isolement entre deux
conducteurs
d'au moins une paire de conducteurs, dite paire de conducteurs testée, parmi
lesdits
conducteurs de phase. Lesdits moyens de vérification d'isolement comportent un
module
d'injection d'un signal électrique haute fréquence, ayant une tension
inférieure à un seuil
de tension, et une deuxième fréquence supérieure à ladite première fréquence,
et un
circuit de multiplexage permettant d'injecter ledit signal électrique haute
fréquence vers
chaque paire de conducteurs à tester.
Avantageusement, le dispositif de l'invention comporte des moyens de
vérification
de présence d'une tension résiduelle et des moyens de vérification d'isolement
entre
conducteurs de phase, donc plusieurs conditions de sécurité sont cumulées.
Selon une caractéristique particulière, les moyens de vérification d'isolement
du
dispositif selon l'invention sont aptes à vérifier chaque paire de conducteurs
de phase,
ainsi que chaque conducteur de phase et le conducteur neutre ou le conducteur
de
protection.
Date Reçue/Date Received 2021-02-13
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Ainsi, avantageusement, toutes les paires de conducteurs parmi l'ensemble des
conducteurs de courant triphasé sont testées, de manière exhaustive,
permettant
d'augmenter la sécurité.
Le dispositif de sécurité selon l'invention peut également présenter une ou
plusieurs des caractéristiques ci-dessous :
- les moyens de vérification d'isolement comportent en outre, branché en
sortie du
circuit de multiplexage, et raccordé auxdits conducteurs de phase, un filtre
d'injection de
type passe-haut, ayant une fréquence de coupure supérieure à ladite première
fréquence
du courant triphasé et inférieure à ladite deuxième fréquence du signal
électrique haute
fréquence ;
- le circuit de multiplexage du signal électrique haute fréquence injecté
comporte
un ensemble d'organes de commutation agencés pour réaliser un couplage entre
lesdits
conducteurs de la ligne d'acheminement du réseau électrique triphasé et le
signal
électrique haute fréquence injecté ;
- le circuit de multiplexage comporte cinq organes de commutation ayant
chacun
une entrée commutable sur une sortie parmi deux sorties, branchés de manière à
ce que
chacun des conducteurs électriques de la ligne d'acheminement du réseau soit
branché
sur au moins une sortie d'un organe de commutation ;
- chaque conducteur de phase est branché en sortie de deux organes de
commutation distincts ;
- il comporte un module d'adaptation de mesure et un circuit de mesure de
tension
branché en sortie du module d'adaptation de mesure et apte à réaliser une
mesure de
tension indiquant la présence d'une tension résiduelle et une mesure
d'impédance
indiquant l'absence de défaut d'isolement électrique pour chaque paire de
conducteurs
testée ;
- il comporte un organe de contrôle commande apte à contrôler lesdits
moyens de
vérification de présence d'une tension résiduelle et lesdits moyens de
vérification
d'isolement ;
- il comporte une interface homme-machine apte à recevoir des commandes
d'un
opérateur et à fournir des indications relatives aux conditions de sécurité
vérifiées ;
- l'interface homme-machine comporte des indicateurs lumineux aptes à
fournir
des indications relatives aux conditions de sécurité vérifiées.
Selon un deuxième aspect, l'invention concerne un procédé de vérification de
sécurité mis en oeuvre par un dispositif de sécurité tel que décrit ci-dessus
en lien avec le
premier aspect de l'invention. Le procédé de vérification selon l'invention
comporte :
Date Reçue/Date Received 2021-02-13
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- la vérification d'une première condition de sécurité de présence d'une
tension
supérieure à un seuil de sécurité prédéterminé sur un des conducteurs de
phase,
- et, en cas d'absence de tension supérieure au seuil de sécurité, la
vérification
d'isolement, apte à vérifier l'isolement entre deux conducteurs d'au moins une
paire de
conducteurs, dite paire de conducteurs testée, parmi lesdits conducteurs de
phase,
- l'affichage au moyen d'une interface homme machine du dispositif de sécurité
du
résultat à chaque étape de vérification.
Les avantages du procédé de vérification selon l'invention sont analogues à
ceux
du dispositif de sécurité brièvement décrit ci-dessus.
Selon un mode de réalisation, le procédé de vérification de sécurité comporte
en
outre, après la vérification de la première condition de sécurité, la
vérification d'une
deuxième condition de sécurité de perte liaison avec un des conducteurs de
phase.
Selon un mode de réalisation, à l'étape de vérification d'isolement, toutes
les
paires de conducteurs de phase, toutes les paires formées respectivement par
un des
conducteurs de phase et le conducteur neutre et toutes les paires formées
respectivement par un des conducteurs de phase et le conducteur de protection
sont
vérifiées.
De préférence, un indicateur de risque est mis en oeuvre sur l'interface homme-
machine du dispositif de sécurité dès que l'étape de vérification d'isolement
indique une
absence d'isolement pour une paire de conducteurs.
De préférence, lesdites première et deuxième conditions de sécurité sont
vérifiées
avant et après la mise en oeuvre de l'étape de vérification d'isolement.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la
description
qui en est donnée ci-dessous, à titre indicatif et nullement limitatif, en
référence aux
figures annexées, parmi lesquelles :
la figure 1 représente schématiquement un système de distribution
électrique mettant en oeuvre des dispositifs de sécurité selon l'invention ;
la figure 2 représente schématiquement un ensemble de blocs
fonctionnels d'un dispositif de sécurité selon l'invention ;
la figure 3 représente schématiquement un mode de réalisation d'un
dispositif de sécurité selon l'invention ;
la figure 4 représente schématiquement un mode de réalisation d'un
circuit de multiplexage ;
la figure 5 illustre des combinaisons de signal électrique d'injection ;
la figure 6 représente schématiquement un mode de réalisation d'un
circuit de mesure.
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La figure 1 illustre schématiquement un exemple de système 2 de distribution
d'énergie électrique dans lequel l'invention trouve une application. Ainsi, le
principe
général de l'invention sera décrit ci-après, en particulier en référence à
cette figure.
5 Le système 2 de distribution d'énergie électrique comporte deux tableaux
électriques de distribution, notés respectivement 4 et 6 sur la figure, qui
peuvent être
situés physiquement dans des bâtiments différents, par exemple d'un site
industriel. Ce
système 2 permet l'alimentation de diverses installations électriques de
puissance 15,
également appelées charges, raccordées dans cet exemple au tableau électrique
6.
Le tableau électrique 4, dit tableau principal, est directement alimenté, via
une
ligne d'acheminement de courant électrique 8, avec un courant électrique
triphasé fourni
par un distributeur d'énergie électrique, par exemple EDF ( Electricité de
France ). La
ligne d'acheminement de courant électrique 8 comporte trois conducteurs de
phase notés
PH1, PH2, PH3 et visibles sur la figure 2, optionnellement un conducteur
neutre N et un
.. conducteur de protection PE relié à la terre.
Chaque tableau électrique 4, 6 comporte un interrupteur principal,
respectivement
référencés 10 pour le tableau électrique 4 et 12 pour le tableau électrique 6,
permettant
de couper l'arrivée de courant électrique sur la ligne d'alimentation 8. En
outre, des
dispositifs disjoncteurs 14a, 14b, 14c, 14d et 14e sont placés sur les
diverses lignes
d'alimentation du système de distribution 2, de manière à protéger les divers
composants
du système de distribution en cas d'incident, en particulier en cas de
surintensité due à
une charge défectueuse connectée au système de distribution.
Ainsi, lorsqu'un incident se produit, le dispositif disjoncteur coupe
l'alimentation en
courant, et se place donc en position d'ouverture. Un opérateur de maintenance
peut
alors intervenir pour éliminer la source de l'incident, et ensuite remettre le
système de
distribution 2 en fonctionnement par fermeture du dispositif disjoncteur
concerné.
Afin d'assurer une meilleure sécurité d'un opérateur de maintenance, des
dispositifs de sécurité 16a, 16b, 16c, 16d et 16e sont ajoutés dans le système
de
distribution d'énergie, chaque dispositif de sécurité 16a à 16e étant branché
en aval d'un
dispositif disjoncteur 14a à 14e associé.
Chaque dispositif de sécurité selon l'invention est apte à vérifier plusieurs
conditions de sécurité, à savoir, une première condition de sécurité qui est
la présence
d'une tension électrique en aval du dispositif disjoncteur associé,
optionnellement une
deuxième condition de sécurité qui consiste à vérifier la perte éventuelle
d'une liaison du
.. dispositif de sécurité à un conducteur de phase, et enfin une troisième
condition de
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sécurité concernant la présence éventuelle d'un court-circuit entre
conducteurs de phase
et/ou entre chaque conducteur de phase et les conducteurs neutre et de
protection.
La figure 2 illustre schématiquement un ensemble de blocs fonctionnels d'un
dispositif de sécurité 16 selon l'invention.
Un dispositif de sécurité 16 est raccordé à chacun des conducteurs de phase
PH1,
PH2, PH3 de la ligne d'alimentation, en aval d'un dispositif disjoncteur 14
associé, par
l'intermédiaire d'organes de protection de type fusibles 20a, 20b, 20c. Ces
organes de
protection 20a, 20b, 20c permettent d'isoler le dispositif de sécurité 16 des
conducteurs
de phase pour toute intervention sur le dispositif de sécurité, et également
d'éviter de
provoquer un court-circuit entre les conducteurs de phase PH1, PH2, PH3 en cas
de
défaillance du dispositif de sécurité 16.
Le dispositif de sécurité 16 est alimenté par une source extérieure de courant
continu de tension 24V, par exemple via un bloc d'alimentation 22.
Le dispositif de sécurité 16 comporte un bloc fonctionnel de contrôle commande
24, connecté à un bloc d'interface homme machine 26, permettant d'obtenir des
commandes utilisateur, via par exemple des boutons de commande 28, et
d'afficher des
résultats des tests de sécurité mis en oeuvre par le dispositif de sécurité,
par exemple par
des indicateurs lumineux 30a, 30b, 30c.
Le bloc de contrôle commande 24 pilote un bloc 32 de vérification de présence
tension, apte à vérifier la présence d'une tension résiduelle, de préférence
inférieure à
50V, par exemple égale à 30V, de fréquence donnée égale par exemple à 50Hz.
Tel est
le cas si une source d'alimentation est connectée en aval du dispositif
disjoncteur associé
14, malgré le fait que ce dispositif disjoncteur 14 soit lui-même en position
de coupure de
l'alimentation amont.
En outre, le dispositif de sécurité 16 comporte un bloc de mesure 34, connecté
à
un bloc de multiplexage 36, aptes à générer un signal électrique d'injection
haute
fréquence, basse tension, par exemple de tension inférieure à 50V, de
fréquence 50KHZ,
entre les divers conducteurs de phase PH1, PH2, PH3, conducteur neutre N,
conducteur
de protection PE selon diverses combinaisons possibles, et de mesurer une
impédance
de court-circuit, permettant de détecter une éventuelle présence de court-
circuit entre les
conducteurs.
Dans un mode de réalisation tel qu'illustré à la figure 2, les fonctions de
vérification 32 de présence tension et de mesure 34 d'impédance de court-
circuit sont
réalisées, avantageusement, par un même circuit de vérification et de mesure
qui sera
décrit plus en détail ci-après.
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Selon un mode de réalisation illustré à la figure 3, un dispositif de sécurité
40 est
composé de deux blocs électroniques 42, 44, reliés par un bloc de connectique
non
représenté, le bloc 42, connecté à la ligne d'acheminement de courant
triphasé, étant
apte à supporter un signal électrique de puissance, ayant une tension de 690V,
et le bloc
44 étant apte à effectuer des opérations de mesure basse tension destinées à
la
vérification des conditions de sécurité avant remise en service du dispositif
disjoncteur
associé au dispositif de sécurité.
Le bloc électronique 42 est alimenté par une alimentation extérieure 24V à
courant
continu par exemple, comme expliqué ci-dessus.
Le bloc 44 comporte des moyens de calcul, comme par exemple un
microprocesseur 46 apte à effectuer des fonctions de commande et de contrôle,
en lien
avec une interface homme-machine 48 permettant une interaction avec un
opérateur.
Le microprocesseur 46 est apte à commander un module 50 d'injection d'un
signal
électrique haute fréquence, basse tension, qui est mis en forme par un module
52 et
amplifié par un module d'amplification de puissance 54, avant d'être injecté
vers un circuit
de multiplexage 56. Le circuit de multiplexage 56 est commandé par un module
de
commande 58, apte à commander des organes de commutation permettant de
sélectionner une paire de conducteurs à tester parmi l'ensemble des
conducteurs de
courant triphasé. Un mode de réalisation du circuit de multiplexage 56 sera
détaillé ci-
après en référence à la figure 4.
La sortie du circuit de multiplexage 56 est branchée en entrée d'un filtre
d'injection
passe-haut 60, qui est également raccordé aux conducteurs de phase PHI, PH2,
PH3, au
conducteur neutre N et au conducteur de protection PE.
Le filtre d'injection passe-haut 60 est un filtre de type RC, ayant une
fréquence de
coupure choisie pour laisser passer un signal haute fréquence injecté et pour
atténuer,
voire couper, un signal électrique basse fréquence, haute tension, en
provenance des
conducteurs de phase. Par exemple, dans un mode de réalisation, le filtre
d'injection 60
passe-haut est composé de résistances de 1Kilo-Ohms et capacités de 33nF (nano
Farads), ce qui permet d'obtenir une fréquence de coupure de 4,822 KHz.
La sortie du filtre d'injection 60 est branchée en entrée d'un module
d'adaptation
de mesure 62, qui a pour fonction de permettre d'adapter le signal électrique
injecté pour
la vérification de l'isolement entre conducteurs et la vérification d'une
éventuelle présence
de court-circuit d'une part, et d'adapter un signal électrique du réseau pour
la vérification
de présence de tension résiduelle.
Le module d'adaptation de mesure 62 est avantageusement réalisé pour résister
aux perturbations éventuelles présentes sur le réseau électrique, de type onde
de foudre.
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Dans un mode de réalisation, le module d'adaptation mesure 62 est réalisé par
un
circuit qui réalise un filtrage apte à couper un signal électrique de
fréquence inférieure à
KHz. Ce filtre est destiné à laisser passer la fréquence d'injection et à
atténuer la
fréquence réseau.
5 Le module
d'adaptation mesure 62 est connecté à un circuit de mesure 64, faisant
partie du bloc électronique 44. Le circuit de mesure 64 est composé d'un
module de
protection et de filtrage 66, d'un module de multiplexage de mesures 68, d'un
module
d'amplification et de redressement 70. Le module d'amplification et de
redressement 70 a
deux sorties, une sortie vers un module de filtrage 72, qui est un filtre
intégrateur à valeur
10 moyenne
50KHz, et une sortie vers un module de filtrage 74, comprenant un pont
diviseur
de tension et un filtre intégrateur de valeur moyenne 50Hz.
Le module de filtrage 72 permet de fournir une valeur de mesure de tension
entre
deux conducteurs d'une paire de phases testée ou entre un des conducteurs de
phase et
le conducteur neutre ou le conducteur de protection, permettant d'obtenir une
valeur de
résistance (ou impédance) qui est comparée ensuite à un seuil d'isolement
prédéterminé
pour déterminer si la condition d'isolement entre la paire de conducteurs est
satisfaite, ou
si, au contraire, un court-circuit est présent entre les deux conducteurs de
la paire de
conducteurs testée. La condition d'isolement est de préférence donnée par un
seuil de
résistance d'isolement, de l'ordre de quelques ohms à quelques dizaines
d'ohms. Si la
valeur obtenue par mesure est inférieure au seuil de résistance d'isolement,
un court-
circuit est détecté.
Si la condition d'isolement indique qu'un court-circuit est présent entre les
deux
conducteurs de la paire de conducteurs testée, un risque de défaut de sécurité
est signalé
à l'opérateur via l'interface homme-machine 48 du dispositif de sécurité 40.
Le module de filtrage 74 fournit une valeur de mesure de présence tension à
50Hz, entre deux conducteurs d'une paire de phases testée ou entre un des
conducteurs
de phase PH1, PH2, PH3 et le conducteur de protection ou le conducteur neutre,
pour
une plage de tensions supérieure à 50 Volts. En cas de détection de présence
d'une
tension, un signalement adéquat est transmis à l'opérateur via l'interface
homme-machine
48 du dispositif de sécurité. De plus, toute injection de signal de
vérification d'isolement
est inhibée en cas de détection de présence d'une tension.
La figure 4 illustre un mode de réalisation d'un circuit de multiplexage 56 de
signaux électriques d'injection. Dans ce mode de réalisation, le circuit de
multiplexage est
constitué d'une pluralité d'organes de commutation 80, 82, 84, 86, 88, qui
sont de
préférence des relais électromécaniques, à une entrée et deux sorties,
permettant une
commutation d'un conducteur d'entrée vers une des deux sorties possibles. Les
organes
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de commutation sont branchés de manière à permettre un couplage entre les
conducteurs
de phase PHI, PH2, PH3, le conducteur neutre, le conducteur de protection PE
et le
signal électrique d'injection fourni sur l'entrée A, B. En outre, le circuit
de multiplexage 56
comporte un organe de commutation inverseur 90, branché à une résistance de
test 92,
permettant de déconnecter le module d'injection 60 du réseau électrique.
Le câblage des organes de commutation 80 à 90 permet de réaliser toutes les
combinaisons de mesure pour vérifier l'isolement et vérifier un éventuel court-
circuit entre
les paires de conducteurs, c'est-à-dire entre paires de conducteurs de phase :
(PH1,
PH2), (PH1, PH3), (PH2, PH3) ; entre chaque conducteur de phase et le
conducteur
neutre : (PHI, N), (PH2, N), (PH3, N) ; entre chaque conducteur de phase et le
conducteur de protection (PHI, PE) , (PH2, PE), (PH3, PE).
Avantageusement, le câblage choisi permet d'utiliser le nombre minimal
d'organes
de commutation 80 à 90 pour réaliser l'ensemble de combinaisons à tester,
permettant
ainsi de minimiser l'encombrement total et le coût du dispositif de sécurité.
Le circuit de multiplexage 56 comporte cinq organes de commutation 80, 82, 84,
86, 88 ayant une entrée commutable sur une sortie parmi deux sorties, branchés
de
manière à ce que chacun des conducteurs électriques PH1, PH2, PH3, N, PE de la
ligne
d'acheminement du réseau soit branché sur au moins une sortie d'un organe de
commutation 80, 82, 84, 86, 88.
De plus, dans le mode de réalisation de la figure 4, chaque conducteur de
phase
PHI, PH2, PH3 est branché en sortie de deux organes de commutation distincts
parmi les
cinq organes de commutation 80, 82, 84, 86, 88.
De préférence, la résistance de contact entre les organes de commutation est
la
plus faible possible pour éviter une chute de tension. De préférence, la
résistance de
contact de chaque organe de commutation est inférieure à 50 milli-Ohms, ce qui
permet
d'avoir une résistance totale, dans le pire cas, de 7x50m0hm=350mi11i-Ohms.
Avec le câblage illustré à la figure 4, le module de commande 58 applique les
commandes suivantes pour obtenir un multiplexage du signal d'injection sur
chacune des
paires de conducteurs à tester, comme illustré à la figure 5. Pour chaque
organe de
commutation, un signal de commande associé est représenté à la figure 5. Le
signal de
commande Cl est associé à l'organe de commutation 90, C2 à l'organe de
commutation
86, C3 à l'organe de commutation 88, C4 à l'organe de commutation 84, C5 à
l'organe de
commutation 82 et C6 à l'organe de commutation 80.
paire (PHI, PH2) : commande de l'organe de commutation : 90
paire (PH2, PH3) : commande des organes de commutation 90, 84, 88;
paire (PH1, PH3) : commande des organes de commutation 90, 84;
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paire (PH1, N) : commande des organes de commutation 90, 82;
paire (PH2, N) : commande des organes de commutation 90, 82, 88;
paire (PH3, N) : commande des organes de commutation 90, 82, 86;
paire (PH1, PE) : commande des organes de commutation 90, 80;
5 paire (PH2, PE) : commande des organes de commutation 90, 80, 88:
paire (PH3, PE) : commande des organes de commutation 90, 80, 86;
Ainsi, avantageusement, toutes les combinaisons sont testées, avec un nombre
minimal d'organes de commutation.
La figure 6 illustre les principales étapes d'un procédé de vérification de
conditions
10 de sécurité mis en uvre par un dispositif de sécurité tel que décrit ci-
dessus.
De préférence, le dispositif de sécurité mesure en permanence une première
condition de sécurité, qui est la présence de tension sur les conducteurs de
phase PHI,
PH2, PH3. La vérification de présence de court-circuit entre conducteurs n'est
effectuée
que lorsqu'il est garanti qu'aucune tension supérieure à un seuil de sécurité,
qui est de
préférence inférieur à 50V, par exemple égal à 30V pour une très basse tension
de
sécurité, n'est présente sur les conducteurs de phase.
En outre, le dispositif de sécurité vérifie une deuxième condition de
sécurité, qui
est la perte d'une liaison avec un conducteur de phase, due à un fusible 20a,
20b, 20c
défectueux ou à un problème de connectique. La vérification d'isolement entre
conducteurs pour valider une absence de court-circuit, qui est une troisième
condition de
sécurité, n'est effectuée qu'après la vérification de ces deux conditions de
sécurité.
De préférence, les première et deuxième conditions de sécurité sont validées à
nouveau après la vérification de la troisième condition de sécurité.
Les principales étapes d'un procédé selon l'invention sont illustrées à la
figure 6.
Une première étape 100 de mise sous tension d'alimentation (24V) du dispositif
de
sécurité est mise en uvre. Un voyant lumineux témoin de mise sous tension,
visible sur
une face du dispositif de sécurité, est alors allumé.
Elle est suivie d'une vérification 110 de la deuxième condition de sécurité,
c'est-à-
dire de la perte éventuelle d'une liaison avec un des conducteurs de phase.
En cas de perte de liaison, par exemple à cause d'un fusible hors service, un
indicateur lumineux est allumé à l'étape 120, pour signaler cette anomalie à
l'opérateur de
maintenance. Par exemple, un indicateur 30c clignotant de couleur jaune
signale cette
anomalie.
Dans le cas où la vérification de perte de liaison est négative, l'étape 110
est
suivie d'une étape 130 à laquelle un indicateur lumineux, par exemple le même
indicateur
30c, est éteint.
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A tout instant, un opérateur peut agir sur un bouton, par exemple le bouton
28,
pour demander un test de sécurité. La vérification de l'arrivée d'une telle
requête d'un
opérateur est faite à l'étape 140. Tant qu'il n'y a pas de demande de
vérification de
sécurité demandée par un opérateur, le procédé retourne à l'étape 110
précédemment
décrite.
Ainsi, avantageusement, l'état de la liaison avec les conducteurs de phase est
surveillé constamment.
En cas de demande de vérification de sécurité à l'étape 140, une étape de
vérification de sécurité 150 en lancée, comportant une première vérification
de présence
d'une tension supérieure au seuil de sécurité donné. Si une telle présence est
détectée,
l'indicateur lumineux 30c s'allume lors d'une étape 160 pour indiquer
l'impossibilité de
poursuivre la vérification d'isolement des conducteurs. Ainsi, aucun signal
électrique
haute fréquence n'est injecté pour le test d'isolement par paires de
conducteurs.
Si aucune tension supérieure au seuil de sécurité n'est détectée pour aucun
des
conducteurs de phase, alors l'ensemble de paires de conducteurs est testé par
injection
d'un signal électrique haute fréquence comme expliqué ci-dessus lors de cette
étape de
vérification de sécurité 150.
En cas de détection de présence d'un court-circuit sur une des paires de
conducteurs testée, un indicateur lumineux 30b indiquant cette présence de
court-circuit
est allumé à l'étape 170. Ainsi, l'opérateur est prévenu d'un risque de
sécurité, et donc ne
remet pas le système de distribution d'énergie électrique en fonctionnement
par fermeture
du dispositif disjoncteur en amont du dispositif de sécurité. Par exemple,
l'indicateur
lumineux 30b est allumé en rouge. Tout autre moyen d'indication d'un risque de
sécurité
via l'interface homme machine du dispositif de sécurité est utilisable en
alternative.
Enfin, si aucune présence de court-circuit n'est détectée, alors un indicateur
lumineux 30a indiquant que les vérifications de conditions de sécurité ont
donné un
résultat positif est allumé à l'étape 180. Par exemple, l'indicateur lumineux
30a est allumé
en vert.
Il est à noter que toutes variantes de signalisation des tests des conditions
de
sécurité, à plusieurs indicateurs lumineux séparés par exemple, sont
envisageables en
alternative.
Avantageusement, plusieurs conditions de sécurité sont testées, et les
résultats
sont indiqués à l'opérateur sur l'interface homme machine du dispositif de
sécurité, ce qui
permet de gagner en fiabilité et en temps de maintenance. De plus, le cumul de
test de
plusieurs conditions de sécurité permet d'améliorer la sécurité d'un
opérateur, ainsi que
de diminuer les risques d'endommagement des composants.
